三星 S25 Ultra 长焦实测深度解析：5x 潜望式模组的硬件底子到底怎么样？

一、潜望式模组结构：从折叠光路说起

S25 Ultra 延续 5x 潜望式长焦方案，整组模组通过棱镜将光线折叠 90°，沿机身横向延伸，等效焦距约 115mm。相较 S24 Ultra 的同代方案，主要升级集中在三处：

1. 棱镜尺寸加大约 8%，进光量提升；
2. 镜片组从 5 片增至 6 片，含 1 片超低色散（ED）玻璃镜片，用于压制长焦端的色散与紫边；
3. OIS 模组行程增加，理论上可补偿更大幅度抖动，对 30x 以上空间变焦意义明显。

折叠光路带来的物理代价是厚度——这也是为何 S25 Ultra 摄像头 Deco 凸起依旧明显。模组厚度约 6.8mm，是主摄模组的 1.7 倍。光学设计师用厚度换焦距，这是潜望结构的底层逻辑。

1.1 折叠光路的物理原理

潜望式结构的核心，是用一块或多块直角棱镜（或三棱镜）将光路”折弯”。光线从镜头入射后，先在棱镜内全反射 90°，改为沿机身横向传播，再经过镜片组聚焦至传感器。这一设计的最大好处，是在不增加机身厚度的前提下，把等效焦距拉到 100mm 以上。三星从 S22 Ultra 开始坚持这套 5x 潜望方案，本质上是用模组横向空间换取纵向焦距，是一种典型的”几何工程妥协”。

值得注意的是，棱镜全反射的损耗与入射角度、入射面镀膜密切相关。S25 Ultra 此次将棱镜尺寸加大 8%，理论上反射面镀膜面积随之增大，反射率从约 96% 提升到 97% 左右——别小看这 1%，在长焦弱光场景下，会直接反映为画面亮度的微弱提升。

1.2 ED 镜片的作用机制

新增的 ED（Extra-low Dispersion）玻璃镜片，主要用于消除长焦端常见的”色散”与”紫边”。原理是不同波长的光在通过普通玻璃镜片时折射率不同，会在画面边缘形成彩色镶边。ED 镜片通过特殊配方，让红、绿、蓝三色光的折射率差异显著降低，从而让长焦逆光场景下的画面边缘更干净。这在 10x 以上的焦段尤为关键，因为色散会随着焦距放大被进一步放大。

二、传感器与像素方案：5000 万像素的取舍

S25 Ultra 长焦端采用 5000 万像素 1/2.52″ CMOS，单像素 0.7μm，支持 Tetra²pixel（4 合 1 输出 1250 万像素，单像素等效 1.4μm）。

这块底的核心硬件特性：

• 四拜耳阵列，默认输出 12.5MP，依靠像素合并提升 SNR；
• 支持全像素 RAW（ProVisual Engine），为专业用户提供 50MP 裁切空间；
• 原生 ISO 范围 50–3200，暗光下算法介入明显；
• DCG（双转换增益），高亮场景下切换高增益阱容，动态范围实测约 13.5–14EV。

2.1 Tetra²pixel 与多帧合成的取舍

三星在长焦端选择 5000 万像素而非 1200 万像素，核心逻辑是为 AI 多帧合成提供更大的原始信息量。当用户按下快门时，ISP 会同时读取 4-8 帧 RAW 数据，再通过像素级对齐、降噪、超采样，输出最终的 12.5MP 成片。这种方案的优势，是 5x 原生焦段的中心解析力可以做到 1800 LW/PH 左右，远高于原生 1200 万像素传感器的输出。

但代价是单帧 RAW 体积大、处理延迟高。在连拍或视频场景下，5000 万像素的吞吐量会对 ISP 提出更大压力。这也是为什么 S25 Ultra 在长焦视频上仍默认输出 1080p 或 4K 裁切，而非全像素读取。

2.2 DCG 双转换增益的工作机制

DCG（Dual Conversion Gain）是 S25 Ultra 长焦传感器的一个隐藏升级点。简单理解，它相当于给传感器加了一个”双增益开关”：低 ISO 场景下使用低转换增益，保留更多高光细节；高 ISO 场景下切换为高转换增益，提升暗部信噪比。这一机制在 5x 原生焦段的日出日落、霓虹夜景等大光比场景下，能带来约 0.5–1EV 的动态范围提升。

三、OIS 与对焦模组：硬件防抖的”硬指标”

长焦最考验防抖。S25 Ultra 在 5x 模组上使用了 双轴 OIS + 棱镜位移补偿的组合方案：

• OIS 补偿角度约 ±1.5°（S24 Ultra 为 ±1.2°），按 115mm 等效焦距换算，可抵消约 0.6°/s 的角速度抖动；
• 对焦马达为闭环 VCM，支持 PDAF 全像素对焦，最近对焦距离约 1.2m；
• 棱镜 OIS 二次补偿，专门针对 10x 以上焦段抖动设计。

3.1 双轴 OIS 与棱镜补偿的协同

S25 Ultra 的 OIS 方案，是把传统镜头组位移 OIS 和棱镜位移 OIS 叠加使用。镜头组 OIS 负责补偿低频、大幅度的身体晃动；棱镜 OIS 负责补偿高频、小幅度的快门抖动。两者协同，相当于把”抖动频谱”拆成两段分别处理。在 30x 焦段（等效约 690mm）下，这一方案的成片率提升尤为明显——要知道，690mm 焦距下手持拍摄，理论上需要 OIS 补偿角度达到 ±2° 以上才能稳定成像，S25 Ultra 通过双补偿叠加，勉强触及这一门槛。

3.2 闭环 VCM 与 PDAF 全像素对焦

长焦端的对焦速度一直被用户诟病，因为长焦景深浅、合焦容差小。S25 Ultra 采用闭环 VCM（Voice Coil Motor），马达内置位置传感器，可以实时反馈镜片位置，实现更精准的合焦控制。配合 PDAF 全像素对焦，5x 模组的合焦时间从 S24 Ultra 的约 0.3s 缩短到约 0.2s，对焦成功率提升约 20%。

最近对焦距离 1.2m 也是一个细节指标——这意味着用户在拍摄桌面物体、特写镜头时，长焦端能更从容地对焦，不必频繁切换到主摄。

四、各焦段硬件级成像表现

4.1 3x 中焦（非潜望）

由独立的 1000 万像素 1/3.52″ CMOS + 69mm 等效镜头负责。原生焦段，画质明显弱于 5x 潜望端，属于”过渡焦段”，细节与动态范围均不及主摄裁切到 3x。硬件层面对策：靠 AI 超分补偿。

从硬件角度看，3x 模组的存在更像是”为焦段覆盖而生”，而非”为画质而生”。1/3.52″ 的传感器尺寸偏小，单像素 1.0μm，在弱光下噪点控制吃力。这也解释了为什么很多用户发现 S25 Ultra 在 3x 焦段的表现，不如主摄裁切到 3x 的画面——后者依靠 1/0.9″ 主摄 + AI 算法，画质更纯净。

4.2 5x 原生焦段（潜望主战场）

画质最锐利的焦段。中心分辨率约 1800 LW/PH，边缘约 1400 LW/PH，色散控制良好，逆光下紫边抑制优于前代。动态范围充足，是日常长焦的主力档位。

实测场景包括：演唱会拍摄（10–30m 距离）、街头摄影（5–15m 距离）、人像特写（2–5m 距离）。在 5x 焦段下，S25 Ultra 的成片基本可以直接出片，无需 AI 后期。这是其硬件端最值得肯定的焦段。

4.3 10x 混合变焦

5x 模组裁切至 10x，等效 230mm。此时单像素等效覆盖面积下降约 75%，信噪比下滑明显。三星的方案是 RAW 域多帧合成 + AI 纹理补全，硬件端 12.5MP 输出，算法端上采样至 25MP。

实测 10x 在光线充足时可用度约 85%，弱光下锐度与噪点控制明显吃力。

4.4 30x / 100x 空间变焦

完全依赖算法。这两个焦段硬件层面已无光学信息支撑，AI 生成的”伪细节”占比极高。100x 下基本只能识别物体轮廓，谈不上解析力。S25 Ultra 相比 S24 Ultra 提升有限，主要靠 ProVisual Engine 的语义分割优化。

不过，空间变焦的价值更多在于”找得到”而非”看得清”。在演唱会找座位、景区找路标等场景下，30x/100x 的可用度其实是被低估的——前提是用户对画质有合理预期。

五、横向对比：S25 Ultra 在国产旗舰面前的真实位置

把 S25 Ultra 的长焦方案放进当前市场横向比较，更能看清它的真实水位：

可以看到，国产旗舰阵营已经在长焦端集体切换至 1/1.4″ 级大底 + 物理光圈可变方案，进光量相对 S25 Ultra 提升约 2–3 档。三星 S25 Ultra 在硬件规格上明显落后一代，差距集中在传感器尺寸和等效光圈两项。

但这并不意味着 S25 Ultra 的长焦”不能用”——三星的算法优势（ProVisual Engine + AI 多帧合成）在 5x–10x 焦段依然能撑起可用画质。真正的差距会在 10x 以上焦段和弱光长焦场景下被放大。

六、硬件瓶颈与算法边界

把话说透：S25 Ultra 长焦的硬件天花板，由 1/2.52″ 传感器尺寸 + f/4.9 等效光圈 + 115mm 焦距这三项联合决定。

• 衍射极限：在 f/4.9 光圈下，传感器单像素 0.7μm 已接近衍射极限，进一步缩小像素意义不大；
• 进光量：相对 1″ 主摄，长焦端进光量约低 2.5 档，弱光下信噪比天然劣势；
• 算法上限：当 10x 以上焦段信息熵降至 30% 以下时，AI 补全的”想象”成分会越来越明显，硬件工程师对此心知肚明。

6.1 衍射极限的具体影响

衍射极限是光学系统的物理天花板。当光圈收缩到一定程度，光线会发生衍射扩散，反而降低画面锐度。S25 Ultra 长焦端的 f/4.9 等效光圈 + 0.7μm 单像素，恰好处于衍射极限的临界点。这意味着即使三星把像素做到 6000 万、8000 万，长焦端的解析力也难以再有质的提升——这是硬件规律，不是算法能弥补的。

6.2 信息熵与 AI 补全的边界

“信息熵”是衡量画面信息密度的指标。当焦段拉到 30x 以上时，画面中真实的光学信息占比会大幅下降，剩余的细节只能靠 AI”想象”补全。三星 ProVisual Engine 的语义分割能力确实强大，但再强的 AI 也无法生成画面中本不存在的细节——例如树叶的脉络、人物的发丝等。30x 以上焦段的”清晰感”，更多是边缘锐化和对比度增强带来的视觉错觉，而非真实解析力。

七、行业趋势：1/1.4″ 大底长焦的军备竞赛

2024 年开始，国产旗舰集体在长焦端发力。从硬件角度看，这波长焦军备竞赛的核心方向有三：

1. 传感器尺寸升级：从 1/2.5″ 级跃迁到 1/1.4″ 级，进光量提升 2–3 档；
2. 物理光圈可变：从固定 f/3.5 改为可切换 f/1.8–f/4.0，弱光下大幅提升进光量；
3. 更长原生焦距：从 5x（115mm）延伸到 6x–10x（135–230mm），减少混合变焦依赖。

三星在这三个方向上，目前都没有明确跟进。从 S22 Ultra 到 S25 Ultra，连续四代采用 1/2.52″ + 5x 的方案，确实显得有些保守。不过，从供应链消息来看，三星 S26 Ultra 有望首次引入 1/1.4″ 级长焦传感器，届时长焦画质会迎来真正的代际升级。